Las abejas pueden percibir el ritmo, a pesar de que sus cerebros tienen el tamaño de una semilla de sésamo

(MENAFN- The Conversation) Los humanos son criaturas de los ritmos. Hasta donde sabemos, los humanos siempre han cantado y siempre han bailado. Podemos reconocer una canción solo por su ritmo, sin importar si se toca rápido o lento.

Parece que tenemos una capacidad casi sin esfuerzo para captar patrones rítmicos, y hemos supuesto que esta habilidad requiere el enorme y poderoso cerebro humano.

Pero nuestra nueva investigación, publicada hoy en la revista Science, muestra que los humanos no son los únicos que dominan el ritmo. Incluso el abejorro, que tiene un cerebro del tamaño de una semilla de sésamo, tiene la capacidad de aprender rápidamente ritmos abstractos.

Un mundo lleno de ritmos

Los ritmos están por todas partes en la naturaleza.

Los escuchamos en las canciones de los pájaros y las ranas y en los chirridos ultrasónicos de caza de los murciélagos. Y los vemos en las pantallas luminosas de las luciérnagas, en los sacudones rítmicos de la cola de un pavo real, en las danzas de vibración (waggle) de las abejas melíferas y en las danzas de cortejo de las moscas de la fruta.

Pero, hasta ahora, hemos asumido que eran patrones rítmicos innatos: los animales no están aprendiendo un ritmo; simplemente están ejecutando un programa conductual evolucionado.

Además de los humanos, solo unas pocas especies de aves y mamíferos han demostrado poder aprender y reconocer la estructura de un ritmo, independientemente de si se toca rápido o lento.

Esto reforzó la percepción de que solo los animales inteligentes con cerebros grandes pueden aprender un ritmo. Pero los animales de cerebro grande son la excepción en el reino animal. La mayoría de los animales han evolucionado hacia cerebros diminutos (según nuestros estándares) y aun así pueden resolver todos los problemas que necesitan para sobrevivir y prosperar.

Pero, ¿pueden reconocer el ritmo?

Siguiendo el “bumblebeat” (ritmo del abejorro)

Para explorar esto, nuestro equipo de la Southern Medical University y de la Macquarie University trabajó con abejorros: abejas grandes y hermosas, fáciles de mantener y entrenar, y que están enormemente motivadas para recolectar sorbos de néctar para llevarlos de vuelta a su nido.

Trabajando con abejorros etiquetados individualmente, los entrenamos para buscar alimento en flores artificiales con luces LED integradas que podíamos controlar. Un patrón de luz parpadeante ofrecía un premio azucarado, mientras que las flores con otro patrón de parpadeo no.

La única forma en que las abejas podían distinguir los patrones era por su estructura rítmica. De este modo pudimos entrenar a las abejas para que prefirieran un patrón rítmico de destellos sobre otro: por ejemplo, punto-raya-punto-raya (repetición) frente a punto-punto-raya-raya (repetición).

Una vez que las abejas estuvieron entrenadas durante una tarde, las probamos con flores parpadeantes que no ofrecían azúcar. Descubrimos que las abejas preferían visitar la flor que parpadeaba con el ritmo que, durante el entrenamiento, se había premiado con azúcar. Esto muestra que podían aprender a reconocer un ritmo vinculado a una recompensa.

Sin ningún entrenamiento adicional de las abejas, pudimos demostrar que podían reconocer su ritmo entrenado independientemente de si se reproducía más rápido o más lento. Esto muestra que las abejas habían aprendido un ritmo con independencia del tempo: la primera evidencia de que las abejas habían aprendido un ritmo flexible.

Reconociendo el ritmo

Para poner a prueba más a las abejas, preguntamos si podían reconocer un ritmo independientemente de cómo se presentara.

Las abejas son sordas en las frecuencias que podemos oír, pero son muy sensibles a la vibración. Entrenamos abejorros en un laberinto con un suelo vibrante en la zona de cruce dentro del laberinto.

Podíamos hacer que el suelo pulsara con ritmo. Usando esta técnica, entrenamos abejas para que un ritmo (digamos, punto-punto-raya-raya) significara que la recompensa de azúcar estaba ubicada en el brazo izquierdo del laberinto, mientras que otro ritmo (digamos, punto-raya-punto-raya) significara que la recompensa de azúcar estaba en el brazo derecho.

Sabíamos que las abejas podían aprender el laberinto porque su éxito al encontrar primero el azúcar mejoraba con el entrenamiento. Una vez que las abejas fueron entrenadas y se desempeñaron bien en el laberinto, cambiamos el laberinto para que ahora hubiera una luz LED parpadeante en la zona de cruce y ya no hubiera suelo vibrante.

Las abejas entrenadas con vibración pudieron usar los pulsos rítmicos de la luz para averiguar qué brazo del laberinto debían elegir para encontrar el azúcar. Esto mostró que las abejas podían reconocer un ritmo independientemente de cómo se representara. En otras palabras, las abejas tenían un sentido de ritmo abstracto.

Hasta donde sabemos, esta capacidad solo se había demostrado previamente en humanos.

Cambiando el ritmo de nuestra comprensión

Que los abejorros lo hicieran tan bien en estas pruebas de aprendizaje del ritmo cambia la forma en que pensamos sobre lo que se necesita para percibir y aprender el ritmo.

En humanos y mamíferos, el aprendizaje del ritmo es muy complicado, e implica múltiples regiones de nuestros cerebros grandes y complejos.

Pero quizá haya maneras más simples para que un cerebro diminuto logre lo mismo.

Los cerebros en sí mismos están llenos de ritmos: las neuronas emiten impulsos. Muchos circuitos neuronales usan propiedades rítmicas de impulsos nerviosos sincrónicos y asincrónicos para organizar su función. Quizá haya algo en las propiedades rítmicas de los propios cerebros que los sintonice para detectar ritmos en la naturaleza.

Si podemos captar esa idea y darles a los sensores en miniatura la capacidad de detectar una estructura temporal rítmica, podría haber todo tipo de aplicaciones: desde soluciones ligeras para el reconocimiento del habla y la música hasta el diagnóstico de irregularidades cardíacas, o ondas cerebrales pre-epilépticas.

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